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苯乙烯及其衍生物的生物氨羟化反应用于β-氨基醇的高效合成: 2023年; 氨基醇是非常重要的手性砌块,广泛用于药物、天然产物、氨基酸及其手性助剂的合成.迄今为止,超过300000种含有此类结构单元的化合物已被报道,其中包括2000多种天然产物、80多种已获批准的药物以及超过100种候选药物.鉴于β-氨基醇的重要作用,对映选择性高效合成β-氨基醇具有非常重大的意义.过去几十年,研究人员一直致力于β-氨基醇高效合成方法的开发.其中,通过利用过量的胺作为胺供体直接与环氧化物进行氨解反应,是合成β-氨基醇最为实用和认可的方法之一.此外,科学家也开发了使用各种路易斯酸或在不同有机溶剂中反应的化学法来提高环氧化物氨解反应的效率.然而,这些方法普遍存在反应温度高、催化剂用量大、催化剂对水敏感以及有机溶剂危害大等缺陷.为了解决这些问题,研究人员进一步开发出了水溶液体系中不依赖催化剂的环氧化物氨解反应,用于氨基醇高效合成.但该方法仍然需要以高反应活性的环氧化物作为起始原料,导致其在选择性控制和后期应用方面存在一定的问题.此外,环氧化物(尤其是手性环氧化物)难以制备,通常需要金属催化剂在苛刻的反应条件下进行.相比之下,以廉价易得的烯烃作为底物,通过Sharpless不对称胺羟化反应合成氨基醇是一种极具潜力的方法,但该方法对许多类型烯烃如末端烯烃的催化活性很低.针对上述问题,本文发展了一种酶法催化烯烃不对称氨羟化反应,采用一锅法合成光学纯的β-氨基醇,它以血红素依赖性细胞色素P450单加氧酶或黄素(FAD)依赖性苯乙烯单加氧酶作为催化剂.首先,催化烯烃不对称环氧化生产手性环氧化物中间体,然后利用苯胺作为胺供体与环氧化物发生自发的化学氨解反应,从而合成相应光学纯的β-氨基醇.利用cluster-continuum(HCC)模型计算结合实验研究了环氧化物中间体与苯胺的氨解机�; 胡瑞文龚安界廖浪星郑颜欣刘鑫吴鹏李福帅郁慧丽赵晶叶龙武王斌举李爱涛; 关键词：Β-氨基醇

白云边堆积发酵产物的发酵活力和酒质之间的关系研究被引量：3: 2012年; 采用不同培养基、不同基质对白云边酒厂堆积发酵过程中微生物的生理活性进行了研究,同时对白云边酒厂5个不同的堆积产物进行了生理活性的比较研究。结果表明,只有YPD培养基能够显示出微生物的生理活性;在YPD培养基中加入淀粉、蔗糖、葡萄糖,能影响所培养微生物的生理活性,其中,葡萄糖的影响力最强,蔗糖次之,淀粉最弱;白云边酒厂5个不同的堆积产物的生理活性存在差异,1号和2号样生理活性强,产气上升快,3号、4号和5号样产气上升慢,结合最后发酵产酒的质量对比发现,产气上升快的所产质优于产气慢的。; 熊小毛杨团员张明春罗江承徐志平李一川马向东; 关键词：微生物白酒白云边酒生理活性酒质

细胞色素P450 Kemp消除酶的改造及新型催化机制解析: 2023年; 传统的Kemp消除反应可以通过氢氧化钾和三烷基胺等碱性物质,催化底物苯并异恶唑开环生成产物2-氰基苯酚.三十年来,Kemp消除反应一直被用作模式反应来设计或定向进化新型生物酶催化剂,从而揭示未知的酶催化机制的复杂性,增强对酶催化机制的理解.目前科研人员使用不同的蛋白作为骨架设计能够高效催化Kemp消除反应的人工酶.例如Hilvert及Mayo等基于人工酶HG3.17,设计获得了Kemp消除酶,可以催化5-硝基苯并异恶唑生成产物2-氰基-4-硝基苯酚.通过17轮定向进化获得的最终突变体展现出与天然酶相近的催化活性(k_(cat)/Km=230000 L mol^(-1)s^(-1);k_(cat)=700 s^(-1)).该研究不仅表明蛋白质工程可以进化出高效的生物酶,量子力学/分子力学(QM/MM)分析还揭示了突变体催化活性提高的分子机制.与酸碱催化的Kemp消除反应不同,最近Korendovych等报道以肌红蛋白作为骨架基于氧化还原机制的Kemp消除反应,通过开发一种独特的基于核磁共振(NMR)的蛋白质定向进化技术,快速鉴定出热点氨基酸位点并获得了高催化活性的人工酶突变体,其同样达到了天然酶的催化活性.此前我们研究(Nat.Commun.,2017,8,14876)发现,与传统的酸碱催化机制完全不同,细胞色素P450-BM3能够通过氧化还原的机制催化Kemp消除反应.本文继续以P450-BM3为蛋白骨架,对其进一步改进以提高催化活性.以P450-BM3突变体F87G(kcat=3.0s^(-1))为模板,借助双密码子(酪氨酸和赖氨酸,Y-K)饱和突变策略,对其活性中心的六个关键氨基酸位点进行组合突变,经过筛选获得了活性大幅度提高的三突变体F87G/L75Y/T438K(k_(cat)=27.4s^(-1)).为进一步解析其催化活性提高的分子机制,首先对该突变体与底物复合物的晶体结构进行了解析,结果发现底物在突变体活性口袋的构象与野生型P450-BM3完全不同,底物的硝基指向了Heme辅基.对其进行了QM/MM计算研究,发现Heme-Fe; 李爱涛汪倩宋希彤张小栋黄建文陈纯琪郭瑞庭王斌举Manfred T.Reetz

形成白云边酒风味特征的典型原核微生物菌系的研究被引量：1: 2013年; 采用DGGE技术,对白云边酒酿酒工艺过程中的大曲、堆积发酵产物、酒醅和窖泥,以及酱香型和浓香型酒相应工艺中的原核微生物进行了分子水平分析。结果表明,不同香型的酒,存在着不同的原核微生物群落,每种样品都有其特有的优势原核微生物,其可能是影响着酒的香型。白云边酒整个工艺过程中的原核微生物种类和酱香型酒相近,但窖底泥的原核微生物种类比酱香型多,和浓香型酒的窖泥接近,可能是窖底原核微生物决定了兼香型白云边酒的浓香风格。; 熊小毛杨团员张明春罗江承黄金李一川马向东; 关键词：白云边原核微生物白酒香型

形成白云边酒风味特征的典型真菌菌系的研究被引量：1: 2013年; 为了研究白云边酒风味特征形成的典型真菌(可培养和未培养)菌系,课题组采用DGGE技术,对白云边酒厂的酒曲,酒醅,窖泥与酱香型酒厂及浓香型酒厂的酒曲,酒醅,窖泥等进行了比较分析,结果发现白云边酒和酱香型酒工艺过程中的真菌数量比较接近,和浓香型酒的数量相差比较大;作者推论白云边酒酱香型特点和酱香型酒的香型可能是真菌决定的;同时也揭示发酵过程中产生酒精的主要微生物是真菌。; 熊小毛杨团员张明春罗江承黄金李一川马向东; 关键词：白云边

酶法制备甲壳素系列衍生物的研究进展被引量：8: 2016年; 甲壳素是自然界含量丰富的可再生多糖资源,其衍生物壳聚糖、壳寡糖和单糖在医药、农业、食品和保健品等方面有广泛的应用。目前工业生产中常用酸水解法加工甲壳素,该方法存在产品品质难控制、环境污染严重等缺点,酶法加工具有条件温和、环境友好、产品纯度高等优点,因而受到广泛关注。本文对相关文献和专利进行了分析和归纳,系统阐述了各种几丁质酶、壳聚糖酶、脱乙酰基酶和氨基葡萄糖苷酶等的性质、底物特性和酶的表达水平,以及其在工业化应用中面临的问题,从已报道的文献来看,利用毕氏酵母表达的壳聚糖酶能满足大规模制备壳寡糖的要求,但其他的甲壳素衍生物的酶法加工还停留在实验室阶段,尚需进一步研究。; 姜红鹰周玉玲张桂敏马立新蒋思婧; 关键词：甲壳素壳聚糖壳寡糖氨基葡萄糖

促血管生成素-2的研究进展被引量：3: 2014年; 简述了促血管生成素-2(angiopoietin-2,Ang-2)与Ang-Tie信号通路的关系,探讨了Ang-2在人类血管生成以及肿瘤发生和生长中的作用。Ang-2在肿瘤细胞中广泛表达,但在正常组织中却表达有限,血清Ang-2水平对恶性肿瘤的早期诊断及发病机理研究有较高的临床应用价值。Ang-2的深入研究将为肿瘤的诊断、治疗提供更加准确、方便的途径。; 张杰余晓岚; 关键词：促血管生成素-2 肿瘤

纤维素酶在酿酒酵母中的表面展示: 2019年; 利用木质纤维素进行生物法生产燃料乙醇在解决世界能源危机上有十分广阔的前景,但该产业受到预处理的限制,因此以酿酒酵母表面展示技术为依托,构建纤维素酶全细胞酶,既能水解木质纤维素又能利用水解木质纤维素得到的糖类发酵生产乙醇.将编码絮凝素锚定蛋白基因flo1与纤维酶基因cbh2串联整合在同一个开放阅读框中并构建p HBM368-PGK-flo1-cbh2重组表达载体.线性化重组表达载体后再导入尿嘧啶缺陷型酿酒酵母INVSc细胞,经由功能筛选及流式细胞法验证纤维素酶成功地展示表达在酿酒细胞表面.通过DNS法测得该全细胞酶在50℃反应1 h酶活为66. 75 U/mL.成功构建了以酿酒酵母为宿主菌的全细胞酶,为后期全细胞酶协同降解秸秆等系列研究奠定基础.; 徐小清刘定康夏武成刘子璐江正兵; 关键词：酿酒酵母细胞表面展示纤维素酶固定化酶

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湖北大学生命科学学院工业生物技术湖北省重点实验室

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